Cam elyaf takviyeli kompozit malzemelerin aşınma performansının incelenmesi

Abstract

Cam elyaf takviyeli polimer matrisli kompozit malzemeler yüksek dayanımları, hafiflikleri ve kolay üretilebilmeleri sayesinde uzay, otomobil, deniz ve savunma sanayisi gibi değişik uygulama alanlarında yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Epoksi reçine, matris malzemesi olarak cam elyaf takviyeli kompozit malzemelerin üretiminde çok yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Sanayi uygulamalarındaki kompozit malzemelerin kullanımındaki artış, çalışma koşulları altındaki kompozit malzemelerin davranışlarının bilinmesini gerektirir. Aşınma deneysel davranışlarının bilinmesini gerektiren önemli parametrelerden birisidir. Bu çalışmada, dokuma ve örme kumaş şeklindeki cam elyaf takviyeli epoksi matrisli kompozit malzemelerin aşınma davranışları deneysel olarak incelenmiştir. Kompozit malzemelerin üretiminde kuru el yatırma tekniği uygulanmıştır. Bu teknik, aralarına reçine karışımı sürülen kumaşların birbiri üzerine istiflemesi şeklindeki prosesi içerir. Kompozit malzemelerin aşınma testleri blok-bilezik test metodu kullanarak yapılmıştır. Aşınma deneyleri, 10, 20, 30, 40 N gibi dört farklı yük altında ve 770 d/dak hızında yapılmıştır. Deneylerdeki aşınma ağırlık kaybı olarak tespit edilmiştir. Ağırlık kayıpları 1, 2, 3, 4 km kayma mesafesinden sonra ölçülmüştür. Test üç benzer numunede yapılmış ve ortalama değerleri alınmıştır. Bu çalışmada, artan uygulama yükü ve kayma mesafesiyle kompozit malzemelerin aşınma kaybının arttığı bulunmuştur. Ayrıca, dokuma cam kumaş takviyeli epoksi kompozit malzemeler örme cam kumaş takviyeli epoksi kompozit malzemeler ile karşılaştırıldığında daha yüksek aşınma dayanımı göstermişlerdir.

Glass fiber reinforced polymer matrix composites have extensively been used in various fields such as aerospace, automobile, marine, and defense industries owing to their high strength, lightness and ease of fabrication. Epoxy resin as matrix are widely used in the production of glass fiber composites. In industrial applications, the increase in the use of composite materials means that it is necessary to know their behaviour under working conditions. Wear is an important parameter and its experimental behaviour must be known. In this study, the wear behaviour of glass fibre reinforced epoxy composites with reinforcements of woven roving and knitting glass fabric are experimentally investigated. Dry hand lay-up technique is employed to produce the composites. The procedure involves stacking the fabric one above the other with the resin mix evenly spread between the fabrics. The wear tests were performed by using a block on ring test method. Tests were performed for the speeds of 770 rpm at four different loads of 10, 20, 30 and 40N. Wear in the experiments was determined as weight losses. The weight losses were measured after sliding distances of 1, 2,3 and 4 km. The test is done on three repetitive samples and the average value is reported. From this investigation, it was found that the wear loss increases with the increasing applied load and sliding distances. Also, the woven roving glass fabric reinforced epoxy composite materilas showed higher wear resistance compared to the knitting glass fabric reinforced epoxy composite materilas.